Question

已知X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的離子，且X⁺比Z^-少一個電子層．右圖中的甲、乙、丙均是由上述四種離子中的兩種組成的化合物．

回答下列問題：
（1）通常狀況下，Z的單質(zhì)是一種黃綠色氣體，寫出在實驗室中制取該物質(zhì)的化學(xué)方程式

 

．
（2）①甲的化學(xué)式是

 

，乙的化學(xué)式可能是

 

，若W^2-和Z^-具有相同電子層結(jié)構(gòu)，則乙的電子式是

 

．
②若將溶液A與溶液B混合，產(chǎn)生白色沉淀和無色氣體，則該反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（3）Y單質(zhì)可用來制造Y-空氣燃料電池，該電池通常以溶液C或氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，通入空氣的電極為正極．
①若以溶液C為電解質(zhì)溶液時，正極的反應(yīng)式為

 

．
②若以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液時，電池的總反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷,原電池和電解池的工作原理

專題：推斷題,電化學(xué)專題

分析：X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-分別是短周期元素X、Y、Z、W形成的離子，Z的單質(zhì)是一種黃綠色氣體，則Z為Cl，且X⁺比Z^-少一個電子層，則X為Na，由W^2-可知，W為O或S，由Y³⁺可知，Y應(yīng)為Al，結(jié)合圖中轉(zhuǎn)化可知，溶液A的pH＜7，溶液B的pH＞7，則甲為AlCl₃，乙為Na₂S或Na₂O，溶液C的pH=7，則丙為NaCl，結(jié)合化學(xué)用語及原電池原理來解答．

解答： 解：X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-分別是短周期元素X、Y、Z、W形成的離子，Z的單質(zhì)是一種黃綠色氣體，則Z為Cl，且X⁺比Z^-少一個電子層，則X為Na，由W^2-可知，W為O或S，由Y³⁺可知，Y應(yīng)為Al，結(jié)合圖中轉(zhuǎn)化可知，溶液A的pH＜7，溶液B的pH＞7，則甲為AlCl₃，乙為Na₂S或Na₂O，溶液C的pH=7，則丙為NaCl，
（1）Z的單質(zhì)為氯氣，是一種黃綠色氣體，在實驗室中制取該物質(zhì)的化學(xué)方程式為4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
（2）①溶液A的pH＜7，溶液B的pH＞7，則甲為AlCl₃，乙為Na₂S或Na₂O，若W^2-和Z^-具有相同電子層結(jié)構(gòu)，W應(yīng)為S，則乙的電子式為，
故答案為：AlCl₃；Na₂S或Na₂O；；
②溶液A與溶液B混合，產(chǎn)生白色沉淀和無色氣體，則該反應(yīng)的離子方程式為2Al³⁺+3S^2-+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，
故答案為：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（3）①以NaCl為電解質(zhì)溶液，則正極上氧氣得電子，電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
②以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液時，電池反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和水，總電池反應(yīng)為4Al+3O₂+4KOH=4KAlO₂+2H₂O，故答案為：4Al+3O₂+4KOH=4KAlO₂+2H₂O．

點(diǎn)評：本題考查無機(jī)物的推斷，明確轉(zhuǎn)化中的物質(zhì)與離子的關(guān)系、離子的水解等是解答本題的關(guān)鍵，注意鹽類水解規(guī)律及原電池原理的應(yīng)用，題目難度不大．